國家雖然（rán）針對可燃（rán）氣體報（bào）警器檢定工作，製（zhì）定（dìng）了相關的技術規程JJG693-2011《可燃氣體報警（jǐng）器檢（jiǎn）定（dìng）規（guī）程》並逐（zhú）年完善，可是卻沒有明確規定擴散罩（zhào）的設計和規格（gé）以及檢定要求標準（zhǔn），這樣在進行可燃氣體報警器（qì）的檢（jiǎn）定工作時（shí），常（cháng）常因為一部（bù）分設（shè）備原因（yīn）影響（xiǎng）檢定質量，危害（hài）了有關（guān）企業以及行（háng）業的（de）安（ān）全。為此，筆（bǐ）者分析了針（zhēn）對可燃（rán）氣體報警器中擴散罩的具體改進方（fāng）法。

一、可燃氣體報（bào）警器檢定用擴（kuò）散（sàn）罩的（de）改進要素分析（xī）

筆（bǐ）者通過對影響擴散罩（zhào）檢定效果的原（yuán）因進行分（fèn）析後（hòu），發現主要因（yīn）素（sù）包（bāo）括（kuò）以下四點。

1.擴散罩的安裝（zhuāng）方（fāng）式。擴散（sàn）罩在進行安裝時應先拆下防（fáng）塵器中的（de）防塵罩，之後（hòu）再將擴（kuò）散罩扣（kòu）至在傳感器（qì）上扣上，當檢定工作完成以後，再把防塵罩安裝（zhuāng）回去。該檢（jiǎn）定步驟繁瑣，對工（gōng）作效率影響非常大。

2.擴散罩的防風效果。目（mù）前檢定用擴（kuò）散罩設計主要運用密封設計方式，可以（yǐ）使擴散罩中的氣體穩定（dìng）流動，不（bú）會對檢定工作造成較（jiào）大影（yǐng）響，所以不需要對其進行改進處理。

3.擴散（sàn）罩的內外壓差（chà）。通過氣（qì）瓶將（jiāng）標準氣（qì）體直接通入擴散罩中，擴散罩的內外部氣壓（yā）根本無法保持一（yī）致（zhì）。如果擴散罩的內部（bù）和外部出現壓差時，那麽發生泄漏的情況就無法被真實（shí）反映出來（lái）。

4.擴散罩是否可（kě）以快速（sù）排出（chū）空氣。目前，擴散罩中（zhōng）存在的空氣需要經過一段（duàn）時間後才（cái）能（néng）排（pái）出，假如空氣排（pái）出比較慢，那麽相應時間的數（shù）據（jù）就會受到影響。

通過分析得出結論，使用擴散罩影響檢定結果的（de）要素包括（kuò）安裝（zhuāng）方式、擴散罩內空氣（qì）的（de）排出（chū）速度（dù）與內（nèi）外壓（yā）力差等。

二、對擴散罩（zhào）設計進行改進（jìn）優（yōu）化（huà）處理的方案

1.對安裝方式進行改進處（chù）理

(1)運用按壓法對報警器進行檢定，在檢定（dìng）時，應先將防（fáng）塵（chén）罩取下，然後再（zài）在報警（jǐng）器（qì）的傳感（gǎn）器上安裝擴散罩（zhào），最（zuì）後在通入標準（zhǔn）氣體以後開始檢定。當檢定完成以（yǐ）後，將檢定（dìng）罩取下（xià）來，然（rán）後安裝防塵罩，安裝時間應該（gāi）在60秒左（zuǒ）右。該方法使用程（chéng）序較（jiào）為複（fù）雜（zá），工作效率（lǜ）不高（gāo）。

(2)對擴散（sàn）罩進行（háng）改（gǎi）進以後（hòu），在（zài）罩口處運（yùn）用（yòng）螺（luó）紋將罩體和（hé）罩扣緊（jǐn）密連接在（zài）一起，並（bìng）覆蓋上一層皮（pí）膜。之後，在皮膜的中心位置開一（yī）個口洞（dòng）。在對其（qí）進行檢定（dìng）時，應該在防塵罩的外（wài）邊套上擴散（sàn）罩（zhào），這樣防塵罩、擴散罩和皮膜間（jiān）就能夠形（xíng）成密閉的空間，然後就可以通入標準氣體（tǐ）實施檢定工（gōng）作。該方法不（bú）用對防塵（chén）罩進行拆卸，節約了大量時間，安裝使用時間（jiān）為10s左右。

對上述兩種方法進行比較，會（huì）發現當安裝方式改進以（yǐ）後，安裝使用擴散罩的時間一共節（jiē）約了（le）近80%，使工作效率大大提升（shēng）。

2.對排氣罩內（nèi）的空氣（qì）排出時間進行（háng）優化

筆者監測了（le）某（mǒu）油田使（shǐ）用的多種類（lèi）型的可燃氣體（tǐ）報警器中探測頭部的直（zhí）徑（jìng），發（fā）現最大值是7cm，其中擴散罩的底（dǐ）部距離探測（cè）器頭部1cm。這樣可對擴散罩內（nèi）的（de）密閉空間進（jìn）行計算，即（jí）28.26cm²。根據規程要求，通（tōng）常情況（kuàng）下（xià），標準氣體的流量應該為500ml/min，即氣（qì）體流（liú）量為8.3ml/s，排出擴散罩中空氣的時（shí）間為3.4s。如果擴（kuò）散罩中的氣（qì）體密（mì）度為標（biāo）準氣體濃（nóng）度90%時，時間可（kě）以（yǐ）為4s，此時（shí），能夠將擴散罩中的空氣快（kuài）速排出，防止影響響應時間的結果。

3.對（duì）擴散罩的內外壓差進（jìn）行優化

通（tōng）過以上的（de）優化設計，按照伯（bó）努利（lì）方程獲（huò）得風壓間的一個關係（xì）式為

WP=0.5×Ro×V²    (1)

式中（zhōng）:V——風速，m/s；Ro——空氣的密度，kg/m²；WP——風（fēng）壓（yā），kN/m²。假如處於標（biāo）準情況（kuàng）下，如果風壓為V²/1600，所選管路（lù）的半徑應（yīng）該為5毫米，所以管路橫截麵積用s表示，即橫截麵積為0.785cm²。而管道出水口的實際流速就是擴散罩內（nèi）的最大風速，用V_max表示，即V_max=q/s，即最大風速為0.11m/s。所以，在（zài）擴散罩中通入標準氣體將會產（chǎn）生的動壓（yā）WP為0.75×10^-2Pa，可以忽略此壓差，不會出（chū）現因（yīn）為壓差非常大（dà）使標準氣壓進入（rù）傳感器的情況。

4.對尺寸以及材料（liào）進行加工

通過對（duì）上述尺寸的運用，該油田當中的報警器（qì）與（yǔ）擴散罩的檢（jiǎn）定尺寸要求相符合，除（chú）此之外，設計要求也能夠得到實現。

 (2)對材料進行（háng）加工。擴散罩應該具備較強的切削加（jiā）工功能，進而更好（hǎo）地進行開製螺紋（wén）與切削加工等工（gōng）作。與此同時，在選（xuǎn）擇擴散罩的材料時，應該以密度較小的材料為主，這樣施（shī）工人員可以（yǐ）更好（hǎo）攜帶與使用（yòng）。所（suǒ）以（yǐ），筆者對改性尼龍以及黃銅做了（le）相應的評估，比較兩種材（cái）質在機械（xiè）性能方麵存在差異，結果發現它們都能使加工要求得到滿（mǎn）足。但是標準氣壓下，H62黃銅的吸附性非常強，而且價（jià）格要比（bǐ）尼龍66+GF30(尼龍中添加了30%的（de）玻璃纖維)高出很（hěn）多。所以，從實驗（yàn）結果與經（jīng）濟性（xìng）角度考慮，筆者（zhě）應該選擇（zé）尼龍66+GF30這種材料（liào）製作擴散罩。擴散罩封膜還（hái）應具備（bèi）較強的伸長度、硬（yìng）度以及抗腐蝕（shí）性。通過對上述特性進（jìn）行綜合比（bǐ）較探究，發現運用1毫米的（de）天然（rán）橡膠墊（diàn）當作密封膜材料最為合適。

三、結束語

綜上所述（shù），因為可燃氣體報警（jǐng）器通常會在較為惡劣的（de）環（huán）境中（zhōng）工作，氣體報警器的探頭（tóu）防塵（chén）罩經常會出現（xiàn）生鏽或是進灰的現象，此時泄（xiè）漏（lòu）的（de）氣體就不能順利進入（rù）報警（jǐng）器中，假如依舊使用未改進的擴散罩，那麽很（hěn）難（nán）發現此問題。本文論（lùn）述的結構設計（jì）可促使檢定報（bào）警器的工（gōng）作質量提升，又（yòu）能（néng）防止因環（huán）境原（yuán）因（yīn）致使報警器檢定數據不準（zhǔn）的情（qíng）況發生，進（jìn）而保證報警器（qì）的安全運行。

本文刊發（fā）於《中國計量》雜誌2020年第1期（qī）

作者：湖南省嶽陽市質量計量檢驗（yàn）檢測中心（xīn）計量所 馬浩